热载流子就是具有高能量的载流子，即其动能高于平均热运动能量（～kT）的载流子；因此其运动速度也一定很高。热载流子诱生的MOS器件退化是由于高能量的电子和空穴注入栅氧化层引起的，注入的过程中会产生界面态和氧化层陷落电荷，造成氧化层的损伤。随着损伤程度的增加，器件的电流电压特性就会发生改变。当器件参数改变超过一定限度后，器件就会失效，器件损伤的程度和机理取决于器件的工作条件。当载流子从外界获得了很大能量时，即可成为热载流子。例如在强电场作用下，载流子沿着电场方向不断漂移，不断加速，即可获得很大的动能，从而可成为热载流子。对于半导体器件，当器件的特征尺寸很小时，即使在不很高的电压下，也可产生很强的电场，从而易于导致出现热载流子。因此，在小尺寸器件以及大规模集成电路中，容易出现热载流子。由于热载流子所造成的一些影响，就称为热载流子效应。对于高K栅极的NMOS器件，正偏压温度不稳定性和热载流子注入都会导致Vth的偏移。其一是非线性的速度-电场关系：Si中的载流子在高电场时即呈现出漂移速度饱和现象，这就是由于热载流子发射光学波声子(约0.05eV)的结果。